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文档简介

.,1,发光二极管（lightemittingdiode，LED）,机电工程学院朱青青,.,2,.,3,本节知识点,.,4,半导体导电能力介于导体和绝缘体之间,物质根据其导电能力（电阻率）分,1.半导体基础知识,最常用的半导体材料,.,5,原子结构示意图,.,6,平面结构,立体结构,本征半导体,本征半导体完全纯净的半导体(提纯的晶体),.,7,本征激发产生电子和空穴,自由电子,空穴,载流子,.,8,在外电场作用下,.,9,在外电场作用下,.,10,在外电场作用下,.,11,在外电场作用下,.,12,价电子填补空穴而使空穴移动，形成空穴电流,在外电场作用下,.,13,但是本征半导体中的自由电子和空穴的数量极少，所以可以在里面掺入微量杂质（元素），使其导电性能增强。,所以就有了P型半导体和N型半导体,.,14,2.P型半导体（掺入3个价电子元素）,.,15,2.N型半导体（掺入5个价电子元素）,.,16,3.PN结,P型区,N型区,(2)随着内电场由弱到强的建立,少子漂移从无到有,逐渐加强,而扩散运动逐渐减弱,形成平衡的PN结。,(1)多子的扩散运动产生空间电荷区建立内电场,（1）PN结(PNJunction)的形成,多子的扩散,多子的扩散,P型半导体和N型半导体结合面的特殊薄层,.,17,（2）PN结的正向特性（外加正向电压）,P,N,内电场,外电场,A、正向偏压的接法：P区接高电位，N区接低电位,B、正向偏压削弱内电场，有利多子的扩散运动，使PN结空间电荷区变窄；,PN结为导通状态,.,18,D、反向偏压PN结为截止状态，外电路电流接近为O，PN结呈现的反向电阻很大,P,N,内电场,A、反向偏压的接法：P区接低电位，N区接高电位,B、反向偏压内电场增强，不利多子扩散运动，有利于少子的漂移运动，形成反向电流IR，IR很小，硅管为纳安数量级，锗管为微安数量级。,I少子,PN结为截止状态,C、反向偏压，使PN结空间电荷区变宽。,D、反向偏压PN结为截止状态，外电路电流接近为O，PN结呈现的反向电阻很大,（3）PN结的反向特性（外加反向电压）,.,19,4.发光二极管的工作原理,将PN结加上相应的电极引线和管壳，就成为二极管。,.,20,发光二极管的工作原理,半导体发光二极管的结构示意图,发光二极管，是利用正向偏置PN结中电子与空穴的复合辐射发光的，是自发辐射发光。,光的颜色视做成PN结的材料和发光的波长而定，而波长与材料浓度有关。如采用磷砷化镓可以发出红光或黄光；采用磷化镓则发出绿光。,.,21,
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